Laporan Teknikal: Pembangunan Simulator Tempat Letak Kereta Serentak di Go

Pengenalan

Projek ini terdiri daripada simulator tempat letak kereta serentak yang dibangunkan dalam Go, menggunakan pustaka grafik Fyne untuk antara muka pengguna. Objektifnya adalah untuk memodelkan gelagat tempat letak kereta dalam masa nyata, mengurus keluar masuk kenderaan secara serentak dan secara visual menunjukkan status tempat letak kereta yang dikemas kini.
Projek ini menggabungkan konsep konkurensi, corak reka bentuk Pemerhati dan pemaparan dinamik dalam antara muka grafik. Laporan ini memperincikan penggunaan alatan ini, cabaran yang dihadapi (terutamanya dengan corak Observer dan Fyne), dan cara ia diselesaikan, dengan matlamat menyediakan rujukan teknikal untuk pembangun lain.

1. Permulaan Fyne

Fyne ialah perpustakaan moden untuk membangunkan antara muka grafik dengan Go. Permulaan asas mengikut langkah berikut:

1. Buat aplikasi baharu dengan app.New().
2. Konfigurasikan tetingkap utama dengan app.NewWindow().
3. Reka bentuk kandungan menggunakan bekas dan widget Fyne.
4. Panggil ShowAndRun() untuk menjalankan aplikasi.

Dalam simulator, tetingkap utama telah dicipta yang menyepadukan paparan tempat letak kereta dan menyambung kepada model logik serentak:

func main() {
    myApp := app.New()
    mainWindow := myApp.NewWindow("Simulador de Parking")

    estacionamiento := models.NewEstacionamiento(20)
    parkingView := views.NewParkingView()

    mainScene := scenes.NewMainScene(estacionamiento, parkingView)
    mainWindow.SetContent(parkingView.Container)

    mainWindow.ShowAndRun()
}

Aliran asas ini memudahkan pemisahan antara logik perniagaan dan antara muka grafik.

2. Menggunakan Corak Pemerhati

Mengapa menggunakan corak Pemerhati

Corak Pemerhati digunakan untuk memastikan model dan melihat lapisan dalam penyegerakan. Apabila kenderaan memasuki atau meninggalkan tempat letak kereta, model memberitahu paparan, yang mengemas kini elemen grafik yang sepadan. Corak ini sesuai untuk sistem yang berbilang komponen mesti bertindak balas kepada peristiwa yang sama.

Masalah yang dihadapi apabila menggunakan corak Pemerhati dalam Go

Melaksanakan corak Observer dalam Go boleh menjadi mencabar, terutamanya bagi mereka yang terbiasa dengan pelaksanaannya dalam bahasa berorientasikan objek seperti Java atau C#. Masalah biasa menggunakan corak ini dalam Go ialah mengendalikan konkurensi dan kebuntuan semasa memberitahu pemerhati.

Pada mulanya, mengulangi pemerhati yang didaftarkan dalam model (Tempat letak kereta) untuk melaporkan peristiwa mengakibatkan keadaan perlumbaan dan ranap. Ini berlaku kerana kaedah yang mendaftarkan pemerhati baharu tidak dilindungi dengan betul, menyebabkan akses serentak kepada senarai pemerhati.

Bagaimana ia diselesaikan
Untuk menyelesaikan masalah ini, mutex (sync.Mutex) telah digunakan untuk melindungi akses serentak kepada senarai pemerhati. Selain itu, kaedah selamat untuk mendaftarkan pemerhati dan melaporkan acara telah dilaksanakan:

func main() {
    myApp := app.New()
    mainWindow := myApp.NewWindow("Simulador de Parking")

    estacionamiento := models.NewEstacionamiento(20)
    parkingView := views.NewParkingView()

    mainScene := scenes.NewMainScene(estacionamiento, parkingView)
    mainWindow.SetContent(parkingView.Container)

    mainWindow.ShowAndRun()
}

Pelaksanaan lengkap dalam projek
Model tempat letak kereta bertindak sebagai subjek yang boleh diperhatikan, manakala MainScene dan komponen lain, seperti paparan graf, adalah pemerhati:
1. Definisi antara muka pemerhati:

func (e *Estacionamiento) RegistrarObservador(o Observer) {
    e.mu.Lock()
    defer e.mu.Unlock()
    e.observadores = append(e.observadores, o)
}

func (e *Estacionamiento) NotificarVehiculoEntra(id, cajon, espaciosDisponibles, capacidad int) {
    e.mu.Lock()
    defer e.mu.Unlock()
    for _, o := range e.observadores {
        o.OnVehiculoEntra(id, cajon, espaciosDisponibles, capacidad)
    }
}

func (e *Estacionamiento) NotificarVehiculoSale(id, cajon, espaciosDisponibles, capacidad int) {
    e.mu.Lock()
    defer e.mu.Unlock()
    for _, o := range e.observadores {
        o.OnVehiculoSale(id, cajon, espaciosDisponibles, capacidad)
    }
}

1. Pemberitahuan acara daripada model:

package models

type Observer interface {
    OnVehiculoEntra(id, cajon, espaciosDisponibles, capacidad int)
    OnVehiculoSale(id, cajon, espaciosDisponibles, capacidad int)
}

1. Respon pemerhati:

func (e *Estacionamiento) VehiculoEntra(id int) {
    // Lógica para manejar la entrada del vehículo
    espaciosDisponibles := e.capacidad - e.ocupados
    e.NotificarVehiculoEntra(id, cajon, espaciosDisponibles, e.capacidad)
}

func (e *Estacionamiento) VehiculoSale(id int) {
    // Lógica para manejar la salida del vehículo
    espaciosDisponibles := e.capacidad - e.ocupados
    e.NotificarVehiculoSale(id, cajon, espaciosDisponibles, e.capacidad)
}

Penyelesaian ini memastikan kemas kini adalah konsisten dan keadaan perlumbaan tidak menjejaskan prestasi sistem.

3. Masalah Teknikal: Rendering dan Pengiraan Kedudukan

Konteks

Cabaran teknikal utama ialah mengira kedudukan laci dalam antara muka grafik dan mengemas kini warnanya dalam masa nyata. Laci hendaklah:

1. Disusun dalam dua baris dengan jarak sekata.
2. Tukar warna secara dinamik (merah untuk sibuk, hitam untuk tersedia).

Masalah Yang Dikenalpasti

1. Pengiraan kedudukan dinamik: Ruang letak kereta perlu diletakkan dalam dua baris, dengan jarak seragam di antaranya. Walau bagaimanapun, mengira dan mengemas kini kedudukan ini adalah rumit kerana ia bergantung pada koordinat tepat dalam bekas tanpa susun atur (container.NewWithoutLayout()).
2. Penyegerakan Visual: Apabila mengendalikan berbilang utas serentak, ketidakkonsistenan visual timbul apabila cuba mengemas kini warna laci dalam masa nyata. Kadangkala perubahan tidak ditunjukkan atau menyebabkan ralat grafik.

Pengiraan kedudukan
Koordinat mutlak digunakan untuk menentukan kedudukan awal dan jarak:

func (s *MainScene) OnVehiculoEntra(id, cajon, espaciosDisponibles, capacidad int) {
    s.View.UpdateState(espaciosDisponibles, capacidad, id, cajon, "entra")
}

func (s *MainScene) OnVehiculoSale(id, cajon, espaciosDisponibles, capacidad int) {
    s.View.UpdateState(espaciosDisponibles, capacidad, id, cajon, "sale")
}

Pemaparan dinamik
Fungsi telah dilaksanakan untuk mengecat laci mengikut statusnya:

xStart, yTop, yBottom := float32(185), float32(120), float32(200)
spotSpacing := float32(55)

// Fila superior
for i := 0; i < 10; i++ {
    parkingSpots = append(parkingSpots, fyne.Position{X: xStart + float32(i)*spotSpacing, Y: yTop})
}

// Fila inferior
for i := 0; i < 10; i++ {
    parkingSpots = append(parkingSpots, fyne.Position{X: xStart + float32(i)*spotSpacing, Y: yBottom})
}

Penyegerakan Visual
Untuk memastikan perubahan visual konsisten dengan keadaan sistem, teks label utama dan keadaan laci telah dikemas kini dalam fungsi pusat:

func main() {
    myApp := app.New()
    mainWindow := myApp.NewWindow("Simulador de Parking")

    estacionamiento := models.NewEstacionamiento(20)
    parkingView := views.NewParkingView()

    mainScene := scenes.NewMainScene(estacionamiento, parkingView)
    mainWindow.SetContent(parkingView.Container)

    mainWindow.ShowAndRun()
}

Ini memastikan perwakilan grafik yang tepat dan terkini pada setiap masa.

Kesimpulan

Projek ini bukan sahaja mencapai matlamatnya untuk mensimulasikan tempat letak kereta serentak, tetapi juga menghadapi masalah pembangunan praktikal, seperti menggunakan corak Pemerhati dan mencipta antara muka grafik dengan Fyne. Masalah yang dihadapi dan penyelesaian yang dilaksanakan bertujuan untuk dijadikan panduan untuk pembangun lain bermula dengan Go atau menghadapi cabaran yang serupa.
Pelaksanaan corak Pemerhati dalam Go, khususnya, menunjukkan cara mengendalikan konkurensi dengan selamat dan cekap. Laporan ini, dengan mendokumentasikan masalah dan penyelesaian ini, bertujuan untuk menyumbang kepada komuniti pengaturcara yang berminat untuk mempelajari dan menggunakan alatan ini, memudahkan proses pembelajaran dan pembangunan mereka.
Jika anda mempunyai sebarang soalan tentang pelaksanaan dan penyelesaian ini, anda boleh merujuk repositori github saya: simulador-parking.git

Atas ialah kandungan terperinci Laporan Teknikal: Pembangunan Simulator Tempat Letak Kereta Serentak di Go. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!